Η μεθυλοκυτταρίνη (MC) είναι μια υδατοδιαλυτή πολυμερή ένωση που χρησιμοποιείται ευρέως σε τρόφιμα, ιατρική, καθημερινή χημική ουσία, κατασκευές και άλλες βιομηχανίες. Η παραγωγική του διαδικασία περιλαμβάνει πολλαπλά βήματα, συμπεριλαμβανομένης της εξαγωγής κυτταρίνης, της αντίδρασης τροποποίησης, της ξήρανσης και της σύνθλιψης.
1. Εξαγωγή κυτταρίνης
Η βασική πρώτη ύλη της μεθυλοκυτταρίνης είναι φυσική κυτταρίνη, η οποία συνήθως προέρχεται από πολτό ξύλου ή βαμβάκι. Πρώτον, το ξύλο ή το βαμβάκι υποβάλλεται σε μια σειρά προεπεξεργασιών για την απομάκρυνση των ακαθαρσιών (όπως η λιγνίνη, η ρητίνη, η πρωτεΐνη κ.λπ.) για να ληφθούν καθαρή κυτταρίνη. Οι συνήθεις μέθοδοι προεπεξεργασίας περιλαμβάνουν μέθοδο βάσης οξέος και ενζυματική μέθοδο. Στη μέθοδο οξέος-βάσης, ο ξύλινος ή βαμβακερός πολτός επεξεργάζεται με υδροξείδιο του νατρίου (ΝΑΟΗ) ή άλλα αλκαλικά διαλύματα για τη διάλυση της λιγνίνης και άλλων ακαθαρσιών, εξάγοντας έτσι κυτταρίνη.
2. Αιθενή αντίδραση κυτταρίνης
Στη συνέχεια, πραγματοποιείται μια αντίδραση μεθυλίωσης (αντίδραση αιθεροποίησης) για την παρασκευή μεθυλοκυτταρίνης. Το στάδιο του πυρήνα της αντίδρασης αιθέαρης είναι να αντιδράσει την κυτταρίνη με παράγοντα μεθυλιώσεως (συνήθως μεθυλοχλωρίδιο, ιωδιούχο μεθυλίου κ.λπ.) για να ληφθεί μεθυλοκυτταρίνη. Η συγκεκριμένη λειτουργία έχει ως εξής:
Η επιλογή του διαλύτη αντίδρασης: οι πολικοί διαλύτες (όπως το νερό, η αιθανόλη ή ένας μικτός διαλύτης νερού και αλκοόλ) χρησιμοποιούνται συνήθως ως μέσα αντίδρασης και οι καταλύτες (όπως το υδροξείδιο του νατρίου) προστίθενται μερικές φορές για να βελτιωθούν η απόδοση αντίδρασης.
Συνθήκες αντίδρασης: Η αντίδραση διεξάγεται σε ορισμένη θερμοκρασία και πίεση και η συνήθης θερμοκρασία αντίδρασης είναι 50-70 ° C. Κατά τη διάρκεια της αντίδρασης, το μεθυλοχλωρίδιο αντιδρά με την ομάδα υδροξυλίου (-ΟΗ) στο μόριο κυτταρίνης για να το μετατρέψει σε μεθυλ κυτταρίνη.
Έλεγχος αντίδρασης: Η αντίδραση μεθυλίωσης απαιτεί ακριβή έλεγχο του χρόνου αντίδρασης και της θερμοκρασίας. Πολύ μακρύς χρόνος αντίδρασης ή πολύ υψηλής θερμοκρασίας μπορεί να προκαλέσει αποσύνθεση κυτταρίνης, ενώ η πολύ χαμηλή θερμοκρασία ή η ελλιπής αντίδραση μπορεί να οδηγήσει σε ανεπαρκή μεθυλίωση, επηρεάζοντας την απόδοση της μεθυλ κυτταρίνης.
3. Εξουδετέρωση και καθαρισμός
Μετά την ολοκλήρωση της αντίδρασης, τα αντιδραστήρια μεθυλίωσης που δεν έχουν αντιδράσει και οι καταλύτες μπορεί να παραμείνουν στο προϊόν μεθυλο κυτταρίνης, το οποίο πρέπει να εξουδετερωθεί και να καθαριστεί. Η διαδικασία εξουδετέρωσης χρησιμοποιεί συνήθως ένα όξινο διάλυμα (όπως διάλυμα οξικού οξέος) για την εξουδετέρωση των αλκαλικών ουσιών στο προϊόν αντίδρασης. Η διαδικασία καθαρισμού χρησιμοποιεί μεγάλη ποσότητα νερού ή αλκοόλ για να απομακρύνει τους διαλύτες, τις χημικές ουσίες και τα υποπροϊόντα που δεν αντιστοιχούν μετά την αντίδραση για να εξασφαλιστεί η καθαρότητα του τελικού προϊόντος.
4. Ξήρανση και συντριβή
Μετά το πλύσιμο, η μεθυλοκυτταρίνη είναι συνήθως σε πάστα ή κατάσταση πηκτής, οπότε πρέπει να στεγνώσει για να ληφθεί ένα προϊόν σε σκόνη. Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να στεγνώσουν και οι κοινώς χρησιμοποιούμενες περιλαμβάνουν ξήρανση με ψεκασμό, ξήρανση κατάψυξης και ξήρανση κενού. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ξήρανσης, η θερμοκρασία και η υγρασία πρέπει να ελέγχονται αυστηρά για να αποφευχθεί η αποσύνθεση που προκαλείται από υψηλή θερμοκρασία ή βλάβη στις ιδιότητες πηκτής.
Μετά την ξήρανση, η ληφθείσα μεθυλοκυτταρίνη πρέπει να συνθλίβεται για να επιτευχθεί το απαιτούμενο μέγεθος σωματιδίων. Η διαδικασία συντριβής ολοκληρώνεται συνήθως με άλεση αεριωθουμένων αέρα ή μηχανική άλεση. Με τον έλεγχο του μεγέθους των σωματιδίων, μπορούν να ρυθμιστούν ο ρυθμός διάλυσης και τα χαρακτηριστικά του ιξώδους της μεθυλοκυτταρίνης.
5. Επιθεώρηση και συσκευασία του τελικού προϊόντος
Μετά τη συντριβή, η μεθυλοκυτταρίνη πρέπει να υποβληθεί σε αυστηρό ποιοτικό έλεγχο για να εξασφαλίσει ότι πληροί τις τεχνικές προδιαγραφές. Τα κοινά στοιχεία επιθεώρησης περιλαμβάνουν:
Περιεχόμενο υγρασίας: Η πολύ υψηλή περιεκτικότητα σε υγρασία της μεθυλοκυτταρίνης θα επηρεάσει τη σταθερότητα και την αποθήκευση της.
Κατανομή μεγέθους σωματιδίων: Το μέγεθος και η κατανομή των σωματιδίων θα επηρεάσουν τη διαλυτότητα της μεθυλοκυτταρίνης.
Βαθμός μεθυλίωσης: Ο βαθμός μεθυλίωσης είναι ένας βασικός δείκτης για την αξιολόγηση της ποιότητας της μεθυλοκυτταρίνης, που επηρεάζει τη διαλυτότητα και την απόδοση της εφαρμογής.
Διαλυτότητα και ιξώδες: Η διαλυτότητα και το ιξώδες της μεθυλοκυτταρίνης είναι σημαντικές παράμετροι στην εφαρμογή του, ειδικά στον τομέα των τροφίμων και της ιατρικής.
Αφού περάσει η επιθεώρηση, το προϊόν θα συσκευάζεται σύμφωνα με διαφορετικές ανάγκες, συνήθως σε πλαστικές σακούλες ή χάρτινες σακούλες, και σημειώνονται με αριθμό παρτίδας παραγωγής, προδιαγραφές, ημερομηνία παραγωγής και άλλες πληροφορίες.
6. Προστασία και ασφάλεια στο περιβάλλον
Κατά τη διάρκεια της παραγωγικής διαδικασίας μεθυλ κυτταρίνης, πρέπει να ληφθούν κατάλληλα μέτρα προστασίας του περιβάλλοντος, ειδικά για χημικά και διαλύτες που χρησιμοποιούνται στη διαδικασία αντίδρασης. Μετά την αντίδραση, πρέπει να υποβληθούν σε επεξεργασία υγρού και αποβλήτων για να αποφευχθεί η ρύπανση του περιβάλλοντος. Επιπλέον, τα χημικά αντιδραστήρια στη διαδικασία παραγωγής θα πρέπει να εκτελούνται αυστηρά σύμφωνα με τις διαδικασίες λειτουργίας ασφαλείας για να εξασφαλιστεί η ασφάλεια των εργαζομένων.
Η διαδικασία παραγωγής της μεθυλ κυτταρίνης περιλαμβάνει κυρίως εκχύλιση κυτταρίνης, αντίδραση μεθυλίωσης, πλύση και εξουδετέρωση, ξήρανση και συντριβή. Κάθε σύνδεσμος έχει σημαντικό αντίκτυπο στην ποιότητα του τελικού προϊόντος, οπότε ο έλεγχος και η παρακολούθηση στη διαδικασία παραγωγής είναι πολύ κρίσιμοι. Μέσα από αυτά τα βήματα της διαδικασίας, μπορούν να παραχθούν μεθυλο κυτταρίνη που πληροί διαφορετικές απαιτήσεις εφαρμογής.
Χρόνος δημοσίευσης: Φεβ-19-2025